DE2702186A1 - MEANS OF FALLING DOWN DUST - Google Patents
MEANS OF FALLING DOWN DUSTInfo
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Description
BESELERSTRASSE 4 BESELERSTRASSE 4
DR. ULRICH GRAF STOLBERG DIPL. ING. JÜRGEN SUCHANTKEDR.ULRICH GRAF STOLBERG DIPL. ING. JÜRGEN SUCHANTKE
Exxon Research and (Prio: 22. Januar 1976Exxon Research and (Prio: January 22, 1976
Engineering Company GB 2488/76 - 13727)Engineering Company GB 2488/76 - 13727)
Linden, N.J./V.St.A. Hamburg, 19. Januar 1977 Linden, NJ / V.St.A. Hamburg, January 19, 1977
Mittel zur Niederschlagung von StaubMeans for suppressing dust
Die Erfindung betrifft Verbesserungen für die Niederschlagung von Staub, besonders in Kohlenbergwerken, und insbesondere neue Mittel, die zur Staubniederschlagung in staubigen Bereichen versprüht werden können.The invention relates to improvements in dust deposition, particularly in coal mines, and in particular new agents that can be sprayed to control dust in dusty areas.
Es ist bekannt, Staub in Kohlenbergwerken niederzuschlagen, um die Arbeitsbedingungen zu verbessern und die toxikologischen Risiken und die Explosionsgefahr zu verringern. Es ist vorgeschlagen worden, den Staub niederzuschlagen, indem man die staubigen Bereiche mit Tenside enthaltendem Wasser besprüht. In der GB-PS 677279 ist die Verwendung eines wässrigen Alkylbenzolsulfonate enthaltenden Systems beschrieben, wobei die Alkylgruppe 10 bis 12 Kohlenstoffatome enthält. Es wurde gefunden, daß diese Art von System zwar verwendet werden kann, aber keine besonders gute Benetzungskraft hat, und daß vergleichsweise große Mengen an Tensid erforderlich sind, um die gewünschte Benetzung zu erhalten. Es wurde nun überraschendIt is known to precipitate dust in coal mines in order to improve the working conditions and the toxicological ones To reduce risks and the risk of explosion. It has been suggested to knock down the dust by removing the Sprayed water containing surfactants in dusty areas. GB-PS 677279 discloses the use of an aqueous alkylbenzenesulfonate containing system described, wherein the alkyl group contains 10 to 12 carbon atoms. It was found, that this type of system can be used, but does not have particularly good wetting power, and that comparatively large amounts of surfactant are required to obtain the desired wetting. It was now surprising
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gefunden, daß bestimmte wässrige Systeme, die ähnliche Arylsulfonate enthalten, im Vergleich zu den in der GB-PS 677279 vorgeschlagenen eine verbesserte Benetzungskraft besitzen und dadurch die Verwendung von weniger Tensid erlauben.found that certain aqueous systems contain similar aryl sulfonates contain, compared to the proposed in GB-PS 677279 have an improved wetting power and thereby allow the use of less surfactant.
Die Benetzungskraft ist ein Maß für das Ausmaß, in dem sich die Mischung zur Staubniederschlagung über die Oberfläche des staubigen Bereichs (das heißt die Kohle) ausbreitet und so das Ausmaß der Staubniederschlagung erhöht. Je größer die Benetzungskraft der Mischung, desto größer ist die Staub niederschlagende Wirkung bei gleicher Menge verwendeter Mischung, was natürlich unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten sehr wichtig ist. Anders ausgedrückt kann durch Verwendung von Tensiden mit einer größeren Benetzungskraft bei gleicher Staubniederschlagswirkung eine Mischung eingesetzt werden, die weniger Tensid enthält.The wetting force is a measure of the extent to which spreads the dust control mixture over the surface of the dusty area (i.e. the coal) and thus increasing the extent of dust deposition. The greater the wetting power of the mixture, the greater the dust precipitating effect with the same amount of mixture used, which of course from an economic point of view is very important. In other words, by using surfactants with a greater wetting power with the same Dust precipitation effect a mixture can be used that contains less surfactant.
Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend ein wässriges Mittel zur Niederschlagung von Staub, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es bis zu 2 Gew.% eines Salzes einer Alkylo-xylolsulfonsäure enthält, in der die Alkylgruppe 8 bis 11 Kohlenstoffatome besitzt.The subject of the invention is accordingly an aqueous agent for precipitating dust, which is characterized in that is that it is up to 2% by weight of a salt of an alkyloxylenesulfonic acid contains in which the alkyl group has 8 to 11 carbon atoms.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Staubniederschlagung, bei dem der staubige Bereich mit einem wässrigenThe invention also relates to a method for dust precipitation, in which the dusty area with a watery one
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Mittel besprüht wird, das bis zu 2 Gew.% eines Salzes einer Alkyl-o-xylolsulfonsäure enthält, in der die Alkylgruppe 8 bis 11 Kohlenstoffatome besitzt.Agent is sprayed that contains up to 2% by weight of a salt of an alkyl-o-xylenesulfonic acid, in which the alkyl group 8 to Has 11 carbon atoms.
Das Salz der Alkyl-o-xylolsulfonsäure besitzt die allgemeine Formel:The salt of alkyl-o-xylene sulfonic acid has the general formula:
in der R eine Alkylgruppe mit 8 bis 11 Kohlenstoffatomen und M ein organisches oder anorganisches Kation ist. M kann zum Beispiel ein Alkalimetall wie Natrium oder Kalium oder eine stickstoffhaltige Base wie eine quaternäre Ammonium- oder quaternäre Aminoverbindung sein, welche vorzugsweise äthoxyliert sein kann. Es wurde gefunden, daß bei der Niederschlagung von Staub in Kohlenbergwerken die Benetzungskraft von wässrigen Alkyl-o-xylolsulfonate enthaltenden Lösungen erheblich besser ist, wenn die Alkylgruppe 8 bis 11 Kohlenstoffe enthält, als von Lösungen, in denen die Alkylgruppe des Sulfonats weniger als 8 oder mehr als 11 Kohlenstoffatome aufweist. Weiterhin wurde gefunden, daß die auf Alkyl-o-xylolsulfonaten basierende Sulfonate enthaltenden Zusammensetzungen eine erheblich bessere Benetzungskraft besitzen als auf den entsprechenden Alkylbenzolsulfonaten basierende Zusammensetzungen und daß dementsprechend schwächere Lösungen verwendet werden können.in which R is an alkyl group having 8 to 11 carbon atoms and M is an organic or inorganic cation. For example, M can be an alkali metal such as sodium or potassium, or a nitrogen-containing base such as a quaternary ammonium or quaternary amino compound, which is preferably ethoxylated can be. It has been found that when dust is deposited in coal mines, the wetting power of aqueous Solutions containing alkyl o-xylene sulfonates considerably It is better if the alkyl group contains 8 to 11 carbons than from solutions in which the alkyl group of the sulfonate has less than 8 or more than 11 carbon atoms. It was also found that the on alkyl o-xylene sulfonates based compositions containing sulfonates have a significantly better wetting power than on the corresponding alkylbenzenesulfonates based compositions and that correspondingly weaker solutions are used can be.
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Die erfindungsgemäß eingesetzten Sulfonate sind leicht in Wasser löslich, so daß die Lösungen für die Staubniederschlagung durch einfaches Mischen erhalten werden können. Es ist auch nicht erforderlich, irgendwelche speziellen Techniken für die Anwendung der Sulfonate auf die staubigen Bereiche einzusetzen. So sind zum Beispiel die zur Zeit in Kohlenbergwerken verwendeten Sprühverfahren gut geeignet.The sulfonates used according to the invention are easily in Soluble in water, so that the solutions for dust suppression can be obtained by simply mixing. It is nor is it necessary to use any special techniques for applying the sulfonates to the dusty areas. For example, the spray methods currently used in coal mines are well suited.
Die Wahl des Sulfonats und die Menge desselben hängt von der Art des niederzuschlagenden Staubs ab. Die Alkylgruppe R in der allgemeinen Formel kann eine geradkettige oder eine verzweigtkettige Gruppe sein, wenngleich Verbindungen mit verzweigtkettiger Alkylgruppe bevorzugt werden. Es wurde auch gefunden, daß ein Alkyl-o-xylolsulfonat, in der die Alkylgruppe 9 Kohlenstoffe enthält, besonders für die Niederschlagung von Staub in Kohlenbergwerken geeignet ist. Dies hat den Vorteil, daß das Alkyl-o-xylol, aus dem das SuIfonat erhalten wird, durch herkömmliche Alkylierung von o-Xylol mit einem Propylentrimeren erfolgen kann. Das Alkyl-o-xylol kann dann nach jedem beliebigen bekannten Standardsulfonierungsverfahren zur Sulfonsäure sulfoniert werden. Anschließend kann die Sulfonsäure zum gewünschten SuIfonat neutralisiert werden. Vorzugsweise wird aus wirtschaftlichen Gründen so wenig SuIfonat wie möglich verwendet, um die gewünschte Benetzungswirkung zu erzielen. Es wurde gefunden, daß in den meistenThe choice of sulfonate and the amount of it depends on the type of dust to be deposited. The alkyl group R in of the general formula can be a straight-chain or a branched-chain group, albeit compounds with branched-chain Alkyl group are preferred. It has also been found that an alkyl o-xylene sulfonate in which the alkyl group 9 contains carbon, is particularly suitable for the removal of dust in coal mines. This has the Advantage that the alkyl-o-xylene from which the sulfonate is obtained can be done by conventional alkylation of o-xylene with a propylene trimer. The alkyl-o-xylene can then sulfonated to the sulfonic acid by any known standard sulfonation process. Then the Sulfonic acid to be neutralized to the desired sulfonate. For economic reasons, it is preferable to use as little sulfonate as possible in order to achieve the desired wetting effect to achieve. It has been found in most
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Fällen ein Gehalt von nicht mehr als 1 Gew.% an Sulfonat im Wasser ausreichend ist. Die bevorzugten Zusammensetzungen enthalten 5OO bis 5000 ppm an Sulfonat. Die zu verwendende Menge an Sulfonat hängt jedoch von der Art des niederzuschlagenden Staubes ab.Cases a content of not more than 1% by weight of sulfonate in the water is sufficient. The preferred compositions contain 500 to 5000 ppm of sulfonate. However, the amount of sulfonate to be used depends on the nature of the precipitate Dust off.
Im folgenden soll die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert werden. Die Benetzungskraft der erfindungsgemäßen Mittel wurde durch einen statischen Benetzungstest bestimmt, bei dem die Zeit gemessen wurde, in der 1 g Kohlenstaub in Form eines Kegels in das wässrige Mittel einsinkt. Bei diesem Test wird das Mittel zur Staubniederschlagung durch einen mit dem Filterhals verbundenen Filter von unten in einen Glasfiltertrichter eingeführt und der Kohlestaubkegel in den Filtertrichter eingebracht, so daß dieser beim Einfließen des Mittels zur Staubniederschlagung in den Trichter von diesem abgehoben wird. Die Benetzungszeit ist die Zeit, in der der gesamte Staub in das Mittel zur Staubniederschlagung einsinkt. Je schneller der Staub einsinkt, desto größer ist die Benetzungskraf t.The invention is to be explained in more detail below with the aid of examples. The wetting power of the invention Medium was determined by a static wetting test, in which the time was measured in which 1 g of coal dust sinks into the aqueous medium in the form of a cone. With this one The test is the means of dust precipitation through a filter connected to the filter neck from below into a glass filter funnel introduced and the coal dust cone introduced into the filter funnel so that it flows in of the means for dust precipitation in the funnel is lifted from this. The wetting time is the time in which the all dust sinks into the means of dust precipitation. The faster the dust sinks in, the greater the wetting force t.
Bei den durchgeführten Versuchen wurde dem Wasser das Sulfonat zugesetzt und die Lösung 24 Stunden lang stehengelassen. Die Lösung wurde dann auf 25 - 1 C vorgewärmt und dann schnell in der beschriebenen Weise zu dem Kohlenstaub gegeben.In the experiments carried out, the sulfonate was added to the water and the solution was left to stand for 24 hours. the The solution was then preheated to 25-1 ° C. and then quickly added to the coal dust in the manner described.
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-V-V
In den folgenden Beispielen wurde die Benetzungskraft der Zusammensetzungen mit Kohlenstaub aus den französischen Dauphine-Kohlenbergwerken bestimmt. Jede Zusammensetzung wurde dreimal getestet und die angegebenen Benetzungszeiten sind jeweils die Mittelwerte dieser drei Tests.In the following examples, the wetting power of the compositions with pulverized coal was derived from the French Dauphine coal mines intended. Each composition was tested three times and the indicated wetting times are the mean values of these three tests.
Die statischen Benetzungszeiten von Lösungen, die O,1 Gew.% Natrium-alkyl-o-xylolsulfonate mit 7, 9 und 12 Kohlenstoffatomen in den Alkylgruppen enthielten, wurden mit entsprechenden Lösungen, die die entsprechenden Natriumalkylbenzolsulfonate enthielten, verglichen und die Ergebnisse sind in der folgenden grafischen Darstellung wiedergegeben.The static wetting times of solutions containing 0.1% by weight Sodium alkyl o-xylene sulfonates with 7, 9 and 12 carbon atoms Contained in the alkyl groups were treated with appropriate solutions containing the corresponding sodium alkylbenzenesulfonates were compared and the results are shown in the graph below.
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Sekunden 5000' Seconds 5000 '
J ιJ ι
1212th
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Die statischen Benetzungszexten von Lösungen, die verschiedene Mengen Cg-Alkyl-o-xylolsulfonat gemäß Beispiel 1 enthielten, wurden verglichen mit denen von Lösungen, die entsprechende Mengen Cq-Alkylbenzolsulfonat gemäß Beispiel 1 enthielten.The static Benetzungszexten of solutions containing various amounts of Cg-alkyl-o-xylene sulfonate according to Example 1 containing appropriate quantities q C alkyl benzene sulfonate according to Example 1 were compared with those of solutions containing.
Die Ergebnisse sind in der folgenden grafischen Darstellung wiedergegeben.The results are shown in the graph below.
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